[实用新型]一种等离子弧切割的起弧电路

说明书

技术领域

本实用新型属于等离子弧切割技术领域，更具体地，涉及一种等离子弧切割的起弧电路。

背景技术

等离子弧切割是依靠高温高速的等离子弧束，把工件部分金属熔化蒸发，并吹离基体，随着等离子弧割炬的移动而形成切缝的一种切割方法。目前等离子切割设备产生电弧的方法有两种，一种是接触式起弧，引弧时喷嘴必须和工件短路，这种方式在有污渍和锈迹的工件上引弧困难，在表面覆有绝缘保护膜的金属板上几乎不能切割，而且喷嘴很容易损坏。

另一种当前使用更常见的方法是非接触引弧，非接触式无需喷嘴和工件接触。喷嘴和输出正之间通过引弧电阻和引弧继电器串联接通，引弧时先在喷嘴和电极间通过高压脉冲引弧先建立一个稳定的电弧(前导弧)，此时切割机输出较小的前导弧电流，经过引弧电阻，喷嘴和电极形成电流通路，在引弧电阻两端产生的电压施加在喷嘴和工件之间，使得电弧转移到工件上，这时切割设备才输出设定的切割大电流，从而完成电弧的产生维持和转移的目的。

非接触引弧获得非常广泛的应用，如图1所示，传统的前导弧和转移弧电路，在喷嘴114和直流电源100正之间通过引弧电阻R101和引弧继电器106串联接通，引弧时先在喷嘴和电极间建立一个稳定的电弧(前导弧)，前导弧电流经过引弧电阻，喷嘴和电极，由引弧电阻上产生的电压差，施加在喷嘴和工件之间，使得电弧从喷嘴转移到工件上。

但该方式仍然存在以下缺陷：

(1)目前通用的非接触式引弧方式，喷嘴和输出正之间串联的引弧电阻是前导弧电流流经的通路，因此引弧电阻需要承受很大的功率，经常损坏。

(2)当电弧从喷嘴向工件转移时，喷嘴和工件同时流过引弧电流，流过电极和工件的电流逐渐增加，流过引弧电阻和喷嘴的电流逐渐减小，因此引弧电阻两端的电压也在逐渐减小，而这个电压正是电弧转移所需要的。弧转移过程中，引弧电阻两端电压的减小使得电弧自动从电极和喷嘴之间转移到电极和工件之间的成功率不高。

(3)电弧完成转移但引弧继电器断开前，喷嘴电压和工件电压相等，当电极工件距离很大时，电极和工件间电压差很大，使得电极和喷嘴间压差也较大，电流更趋向于向喷嘴转移。由于引弧继电器是机械式的开关，断开会产生毫秒级的延时，在引弧继电器断开前，电弧会在工件和喷嘴间来回转移，导致切割弧的大电流流过喷嘴，对喷嘴的造成损坏，影响使用寿命。

实用新型内容

针对现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种等离子弧切割的起弧电路，旨在解决现有技术中引弧电阻容易损坏、引弧成功率低以及喷嘴易损坏的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种等离子弧切割的起弧电路，包括割炬、直流电源，并联在直流电源两端的脉冲电流电路，并联在所述割炬的电极与所述割炬的喷嘴之间的高频高压点火电路，以及依次串联在直流电源的正与割炬的喷嘴之间的引弧继电器和引弧电路；所述直流电源的负与所述割炬的电极相连；所述直流电源的正还用于与工件相连；所述引弧电路包括：储释能元件、单向导通元件、泄能电阻和开关；所述单向导通元件的一端通过所述储释能元件与所述引弧继电器的常开端连接，所述单向导通元件的另一端与所述割炬的喷嘴连接；所述泄能电阻与开关串联后与所述储释能元件并联连接。

更进一步地，所述储释能元件为电容。

更进一步地，所述单向导通元件为二极管，所述二极管的阳极与所述储释能元件连接，所述二极管的阴极与喷嘴连接。

更进一步地，所述脉冲电流电路包括：依次串联的电容和电阻，以及并联在所述电容两端的电阻。

本实用新型采用了引弧电路替代了传统的引弧电阻，摈弃了传统非接触式引弧方式中用的大功率引弧电阻，采用几乎无损耗的电容性元器件，减少了在引弧过程中的功率损耗，提高了器件的工作安全性。同时由于电容的储能作用，使得它两端的电压不会减小，而是缓慢增加至保持稳定，这个电压有效的强迫电弧从电极和喷嘴之间转移到电极和工件之间，大大提高了电弧转移的成功率。另外，电弧完成转移但引弧继电器断开前，电容两端电压仍保持不变，即使当电极工件距离很大时，喷嘴和工件间电压之间存在的稳定电压差，能防止电弧回移至喷嘴，不会引起喷嘴的损坏。

附图说明

图1是现有技术提供的前导弧和转移弧电路的电路图；

图2是本实用新型提供的等离子弧切割的起弧电路的电路图。

具体实施方式